JP2000197077A - 光パスクロスコネクト装置 - Google Patents
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Abstract
性が高い光パスクロスコネクト技術を実現する。 【解決手段】 局間光伝送路は多重波長を許容し、局内
光伝送路は非多重波長を用いる光パスクロスコネクト装
置において、前記局間光伝送路毎に波長分離手段を設け
て局間光伝送路から入力された波長多重光信号を分波し
て第1の光パス群に振り分けるようにし、波長非多重光
信号を前記第1の光パス群に中継する局内信号入力手段
を設けた。そしてこの第1の光パス群を通じて光信号を
入力し、この光信号を所定の波長に変換して第2の光パ
ス群に出力するために少なくともn(nは整数でかつ1
よりも大)波長単位に分割されたm(mは整数でかつ1
よりも大)個のルーチング手段を設けた。さらに、前記
ルーチング手段の後段には、第2の光パス群を介して光
信号を選択的に合波する波長合流手段と、前記光信号を
選択的に中継する局内信号出力手段とを設けた。
Description
応した大規模な光ネットワークを構築するための光パス
クロスコネクトシステムの構成に適用して有効な技術に
関する。
ワークならびに伝送システムの広帯域化・大容量化が要
求されている。その一実現手段として、WDM技術をベ
ースとした光ネットワークの構築が望まれている。そし
て光ネットワークを構築する上で核となる装置が光パス
クロスコネクト(光XC)である。
構成例を示している。同図に示すように、光パスクロス
コネクト装置は複数の入出力光伝送路を収容し、入力光
伝送路から波長多重されて入ってきた光信号を、波長毎
に所望の出力光伝送路にルーチングする装置である。
リンク間には、長距離伝送の場合、光アンプが挿入さ
れ、局内リンクを介して他の通信装置(例えば電気クロ
スコネクト:電気XC)と接続される。そしてこれら装
置はネットワークワーク全体を管理しているオペレーシ
ョンシステムにより制御される。
クでは波長数が急激に増加してきている。しかし、波長
数が増加すると光パスクロスコネクト(XC)装置に必
要な規模も大きくなり実現が困難になってくる。
は、ノード内で波長を変換しない方式(波長固定型)と
必要に応じて波長を変換する方式(波長変換型)があ
る。図2(a)および(b)に光スイッチを用いた各々
の一般的な構成を示す。同図(b)に示す波長固定型で
は、分波器、光スイッチ部、合波器とで構成されてお
り、光スイッチを制御することで波長はそのままで所望
の出力伝送路にルーチングするようになっている。
記の波長固定型に比べて波長を変換するための波長変換
器(但し出力波長は固定)が必要となり、所望の出力伝
送路の所望の波長に変換するために光スイッチを制御す
るようになっている。
素子を利用して光のまま変換する方式、光電気変換器と
電気光変換器を用いて変換する方式等がある。また光ス
イッチの一例としては、LiNbO3などの誘電体素
子、InPやGaAsなどの光半導体素子、熱光学効果
を利用した石英導波路型スイッチ、ステップモータやプ
リズムなどを利用したメカニカル光スイッチ等がある。
さらに分波器や合波器としては、アレイ導波路型グレー
ティングや誘電体多層膜などを用いた素子が挙げられ
る。
コネクト(XC)装置を用いた場合の光ネットワークに
おける光パス網の概念図である。ここで、図3(a)に
示すように、波長変換型の光パス網では、1つの光パス
に対して送受信間でリンクバイリンクに波長が割り当て
られる。つまり中継光パスクロスコネクト(XC)装置
毎に必要に応じて波長が変換される。
型の光パス網では、1つの光パスに対して送受信間で単
一の波長が割り当てられる。すなわち、中継光パスクロ
スコネクト(XC)装置の内部では波長は変換されない
ようになっている。
問題点がある。波長固定型では入力光伝送路から入って
きた波長多重光信号で、同じ波長の光信号を同一の出力
光伝送路に出力しようとするとブロッキングが生じてし
まう。
換できるため、同じ波長の光信号が同一の出力伝送路に
出力される場合でもブロッキング無しにルーチングする
ことが可能であるが、光スイッチが波長固定型に比べて
大規模なものが要求される。さらに波長変換型では波長
数が増加した場合に、光スイッチの規模を大きくする必
要があり(光スイッチを取り替える必要があり)、波長
数に対する拡張性に優れてはいなかった(波長固定型で
は波長数の増加に応じて光スイッチの個数を増加すれば
よい)。
キング特性)が悪く、波長変換型では波長数の増加に対
する拡張性が無く装置が大きくなってしまうといった問
題があった。
のであり、伝送特性が良好で波長数の増加に対する拡張
性が高い光パスクロスコネクト技術を実現することを技
術的課題としている。
局間光伝送路は多重波長を許容し、局内光伝送路は非多
重波長を用いる光パスクロスコネクト装置において、前
記局間光伝送路毎に波長分離手段を設けて局間光伝送路
から入力された波長多重光信号を分波して第1の光パス
群に振り分けるようにし、波長非多重光信号を前記第1
の光パス群に中継する局内信号入力手段を設けた。そし
てこの第1の光パス群を通じて光信号を入力し、この光
信号を所定の波長に変換して第2の光パス群に出力する
ためにするために少なくともn(nは整数でかつ1より
も大)波長単位に分割されたm(mは整数でかつ1より
も大)個のルーチング手段を設けた。
第2の光パス群を介して光信号を選択的に合波する波長
合流手段と、前記光信号を選択的に中継する局内信号出
力手段とを設けた。なお、前記第1の手段において、前
記局内信号入力手段は光空間スイッチで構成することが
でき、ルーチング手段は光空間スイッチと波長変換器と
で構成可能であり、さらに、前記局内信号出力手段は光
空間スイッチで構成することができる(請求項5に対
応)。
力側に光電気変換器と電気光変換器とで構成された再生
器を挿入してもよい(請求項9に対応)。また、この第
1の手段による光パスクロスコネクト装置を複数台用い
て光ネットワークを構築することが可能である(請求項
10に対応)。
ルーチング手段により1つのサブネットワークを構成す
る。そして順次波長数の増加に応じて波長変換型のルー
チング手段を追加(複数のサブネットワークを追加)
し、大規模な光パスクロスコネクト(XC)装置および
光ネットワークを構築していく。ここで、各ルーチング
手段で処理する波長域は異なるようにしておく。
しつつ、波長数に対する拡張性を持たせて、かつ装置の
大型化を防ぐ構成を提案する。本発明の第2の手段は、
前記第1の手段において、前記局内光伝送路を伝送され
る光信号が波長多重されており、前記局内信号入力手段
と前記局内信号出力手段とは、波長多重光信号を中継す
るようにした。
空間スイッチとで構成することができ、ルーチング手段
は光空間スイッチと波長変換器とで構成でき、さらに、
局内信号出力手段は光空間スイッチと波長変換器と合波
器とで構成することができる(請求項6に対応)。
重波長を許容し、局内光伝送路は非多重波長を用いる光
パスクロスコネクト装置において、前記局間光伝送路毎
に光分岐手段を設け、光信号を波長多重のままm個(m
は整数でかつ1よりも大)の第1の光パス群に分岐する
ようにし、局内信号入力手段を前記局内光伝送路毎に設
け、該局内光伝送路から入力された波長非多重光信号を
中継するようにした。
力手段とから出力された光信号の中からあらかじめ割り
当てられた波長範囲の光信号を局内信号出力部および所
望の波長に変換して第2の光パス群に振り分ける少なく
ともn波長単位(nは整数でかつ1よりも大)に分割さ
れたm個ルーチング手段を設け、このルーチング手段の
後段には、光信号を選択的に合波する波長合流手段と、
光信号を選択的に中継する局内信号出力手段とを設け
た。なお、前記局内信号入力手段は光空間スイッチで構
成でき、前記ルーチング手段は分波器と光空間スイッチ
と波長変換器と合波器とで構成でき、さらに、前記局内
信号出力手段は光空間スイッチで構成することができる
(請求項7に対応)。
おいて、前記局内光伝送路を伝送される光信号が波長多
重されており、前記局内信号入力手段と前記局内信号出
力手段とは、波長多重光信号を中継するようにした。
空間スイッチとで構成でき、前記ルーチング手段は分波
器と光空間スイッチと波長変換器と合波器とで構成で
き、さらに、前記局内信号出力手段は光空間スイッチと
波長変換器と合波器とで構成することができる(請求項
8に対応)。
実施の形態を説明する。
クロスコネクト装置の構成を示している。また、図8は
本実施例1の具体的なルーチングを示している。
られており、λ11〜λmnまでの多重化された波長の
光信号が入力されるようになっている。この波長分離部
では、前記多重波長を分波して(λ11〜λ1n),
(λ21〜λ2n)・・・・(λm1〜λmn)の各光
パス群に振り分けてルーチング部に入力するようになっ
ている。
位に分割されてルーチング処理を行うようになってい
る。このルーチング部は、光空間スイッチと波長変換器
とで構成されている。
λ0の非多重波長信号を中継して前記m個のルーチング
部に振り分ける機能を有している。これをさらに詳しく
説明したのが図8である。同図に示すように、本実施例
では、入力側の波長数は32であり、それらを8波長単
位で4個のルーチング部に振り分けるようになってい
る。また局間光伝送路および局内光伝送路からの光信号
チャネル数の比率を3:1としている。この結果、局間
光信号チャネル数は32×6=192であり、局内光信
号チャネル数は、32×2=64となっている。
チで構成することができる。図22に光空間スイッチ
(4×4)の構成例を示す。この構成からもわかる様に
光空間スイッチのハードウエア規模は、入出力ポートの
数の積にしたがって大きくなる。例えば4×4の場合で
は16個の2×2光スイッチが必要となる。
グ部と屋内信号出力部との構成を示したものである。局
内信号入力部は64×64光スイッチからなり、ルーチ
ング部は64×64光スイッチと波長変換器(出力局間
光伝送路に送出される光信号の出力波長は各ルーチング
部毎に割り当てられた波長であり、出力局内光伝送路に
送出される光信号の出力波長は全て同一)からなり、局
内信号出力部は64×64光スイッチからなる。
クト(XC)装置を用いた場合の光ネットワークにおけ
る光パス網の概念図である。同図に示すように、本実施
例では、8波長単位の4つの波長変換型のサブネットワ
ーク#1(λ1〜λ8)〜#4(λ25〜λ32)によ
り光パス網が構築される。1つの光パスに対して送受信
間で1つのサブネットワークが選択され、そのサブネッ
トワーク内でリンクバイリンクに波長が割り当てられ
る。
コネクト(XC)装置を基に監視・制御系を具備した構
成を示している。同図に示すように、本実施例の監視・
制御系は、入力局間光伝送路および入力局内光伝送路を
監視する監視回路と、局内信号入力部を駆動する駆動回
路と、ルーチング部を駆動する駆動回路と、局内信号出
力部を駆動する駆動回路と、出力局間光伝送路および出
力局内光伝送路を監視する監視回路とで構成されてい
る。
は制御回路により制御されている。同図において、オペ
レーションシステムから入力されるパス設定信号(例え
ば入力光リンク番号、入力波長値、出力光リンク番号、
出力波長値)を受信した制御回路は、該信号を基に局内
信号入力部、ルーチング部、さらに局内信号出力部の光
スイッチの制御ポイントを解析する。
制御信号を送出し、駆動回路では該信号から駆動信号を
生成し送出する。また光パスクロスコネクト(XC)装
置の入出力リンクにおいて監視回路により入力波長多重
光信号および出力波長多重光信号の特性監視・パス接続
監視等を行い、その結果を常時制御回路に通知する。そ
して制御回路が異常を判断するとその旨をオペレーショ
ンシステムの方に通知する。
ト(XC)装置の動作例を示している。また、図19か
ら図21はこれに基づいた各部の動作例を示している。
まず、入力局内光伝送路#64から入力された光信号A
(λ0)は、図19(a)に示すように、屋内信号入力
部において、第1光パス(λ0)を通じてルーチング部
(λ9〜λ16)に入力され(図20(b)参照)、さ
らに波長変換器によってλ16の波長の光信号に変換さ
れて波長合流部を通じて出力局間伝送路より出力され
る。
(λ25)は、波長分離部より分離された第1光パス
(λ25〜λ32)を通じてλ25〜λ32用のルーチ
ング部に入力される(図21(b)参照)。当該ルーチ
ング部の波長変換器で光信号Bはλ25からλ0に変換
されて第2光パス(λ0)を通じて局内信号出力部より
出力局内光伝送路#1に出力される。(図19(b)参
照)入力局間光伝送路#1からの光信号C(λ8)は、
波長分離部より第1光パス(λ1〜λ8)を通じてλ1
〜λ8用のルーチング部に入力される(図20(a)参
照)。当該ルーチング部の波長変換器で光信号Cはλ8
からλ1に変換されて第2光パス(λ1〜λ8)を通じ
て波長合流部より出力局間伝送路#1に出力される。
7)は、波長分離部より第1光パス(λ17〜λ24)
を通じてλ17〜λ24用のルーチング部に入力される
(図21(a)参照)。当該ルーチング部の波長変換器
で光信号Dはλ17からλ24に変換されて第2光パス
(λ17〜λ24)を通じて波長合流部より出力局間伝
送路に出力される。
ネクト装置の構成を示す図である。また、図13は本実
施例2における局内信号入力部、ルーチング部および局
内信号出力部の構成を示したものである。さらに、図9
は実施例2におけるルーチングをさらに具体的に示した
ものである。
べて局内光伝送路に光信号が波長多重されている点が特
徴であり、それ以外は実施例1と同様の構成を有してい
る。同図に示すように、局内信号入力部は分波器と64
×64の光スイッチで構成されており、ルーチング部は
64×64の光スイッチと波長変換器とで構成されてい
る。ここで、この波長変換器は、出力局間光伝送路側の
みに具備され、その出力波長は各ルーチング部毎に割り
当てられた波長となっている。また、局内信号出力部は
64×64の光スイッチと、波長変換器と、合波器とで
構成されている。なお、光スイッチの構成は具体的には
前述の図22で示したものと同様である。
成分が8波長単位で4個のルーチング部(λ1〜λ
8)、(λ9〜λ16)、(λ17〜λ24)、(λ2
5〜λ32)に対して振り分けられている。
入力される局間光信号は、32×6=192チャネルで
あり、局内信号入力部に入力される局内信号は、32×
2=64チャネルである。
ら入力された波長多重光信号を各々所望のルーチング部
に振り分ける。そして局内信号出力部では、各ルーチン
グ部から入力された光信号を所望の波長のかつ所望の出
力局内光伝送路に振り分けるようになっている。
装置の構成を示す図である。同図に示すように、本実施
例3では、入力局間光伝送路毎に具備された光分岐部
と、n(n>1)波長単位に分割されたm(m>1)個
のルーチング部と、出力局間光伝送路毎に具備された光
合流部と、入力局内光伝送路(波長多重無し)に対して
具備された局内信号入力部と、出力局内光伝送路(波長
多重無し)に対して具備された局内信号出力部とで構成
されている。
された波長多重光信号を波長多重したままm個のルーチ
ング部に分配する機能を有している。ルーチング部で
は、分岐部を通じて入力された波長多重光信号の中から
あらかじめ割り当てられた波長範囲の光信号や、局内信
号入力部から入力された光信号を所望の波長に変換して
所望の光合流部にルーチングしたり、局内信号出力部に
ルーチングする機能を有している。
された異なる波長の波長多重光信号を合流する機能を有
している。さらに、局内信号入力部では、入力局内光伝
送路から入力された光信号を所望のルーチング部に振り
分ける機能を有している。そして、局内信号出力部で
は、各ルーチング部から入力された光信号を所望の出力
局内光伝送路に振り分ける機能を有している。
である。同図に示すように、局内信号入力部は64×6
4光スイッチからなり、ルーチング部は64×64光ス
イッチと波長変換器(出力局間光伝送路に送出される光
信号の出力波長は各ルーチング部毎に割り当てられた波
長であり、出力局内光伝送路に送出される光信号の出力
波長は全て同一)と分波器(光分岐部とつながる入力ポ
ートに具備され、各ルーチング部に割り当てられた波長
範囲の光信号を分波)と合波器(光合流部とつながる出
力ポートに具備)からなり、局内信号出力部は64×6
4光スイッチからなる。
にさらに詳細なルーチングを示した図である。同図に示
すように、本実施例の具体的なクロスコネクト装置で
は、入力側の波長数は32であり、それらを8波長単位
で4個のルーチング部に振り分けるようになっている。
また局間光伝送路および局内光伝送路からの光信号チャ
ネル数の比率を3:1としている。この結果、局間光信
号チャネル数は32×6=192であり、局内光信号チ
ャネル数は、32×2=64となっている。
ト装置の構成を示す図である。本実施例4の光パスクロ
スコネクト装置は、図6に示した実施例3の装置構成に
比べて、局内光伝送路に光信号が波長多重されている点
であり、それ以外は前記実施例3と同様である。
た光分岐部と、n(n>1)波長単位に分割されたm
(m>1)個のルーチング部と、出力局間光伝送路毎に
具備された光合流部と、入力局内光伝送路(波長多重あ
り)に対して具備された局内信号入力部と、出力局内光
伝送路(波長多重あり)に対して具備された局内信号出
力部とで構成されている。
された波長多重光信号を波長多重したままm個のルーチ
ング部に分配する機能を有している。ルーチング部で
は、分岐部を通じて入力された波長多重光信号の中から
あらかじめ割り当てられた波長範囲の光信号や、局内信
号入力部から入力された光信号を所望の波長に変換して
所望の光合流部にルーチングしたり、局内信号出力部に
ルーチングする機能を有している。
された異なる波長の波長多重光信号を合流する機能を有
している。さらに、局内信号入力部では、入力局内光伝
送路から入力された波長多重光信号を各々所望のルーチ
ング部に振り分ける機能を有している。そして、局内信
号出力部では、各ルーチング部から入力された光信号を
所望の波長のかつ所望の出力局内光伝送路に振り分ける
機能を有している。
である。すなわち、局内信号入力部は分波器と64×6
4光スイッチとで構成されている。ルーチング部は64
×64光スイッチと波長変換器(出力局間光伝送路側の
みに具備され、その出力波長は各ルーチング部毎に割り
当てられた波長)と分波器(光分岐部とつながる入力ポ
ートに具備され、各ルーチング部に割り当てられた波長
範囲の光信号を分波)と合波器(光合流部とつながる出
力ポートに具備)とで構成されている。
イッチと波長変換器と合波器とで構成されている。また
上述の局内信号入力部や局内信号出力部において、光信
号の伝送特性の劣化を防ぐために光スイッチの入力また
は出力に光信号の再生器(光電気変換器と電気光変換器
で構成)を具備してもよい。
クト装置の具体的なルーチングを示している。すなわ
ち、本実施例4では、入力側の波長数は32であり、そ
れらを8波長単位で4個のルーチング部に振り分けるよ
うになっている。また局間光伝送路および局内光伝送路
からの光信号チャネル数の比率を3:1としている。こ
の結果、局間光信号チャネル数は32×6=192であ
り、局内光信号チャネル数は、32×2=64となって
いる。
内信号入力部、局内信号出力部、光スイッチは本文中記
載の構成例に限定されるものでは無い。
とする波長変換型のルーチング部により1つのサブネッ
トワークを構成し、そして順次波長数の増加に応じて波
長変換型のルーチング部を追加(複数のサブネットワー
クを追加)し、大規模な光パスクロスコネクト(XC)
装置および光ネットワークを構築していくことで、伝送
特性を保持しつつ、波長数に対する拡張性を持たせて、
かつ装置の大型化を防ぐことが可能となるので本構成を
用いた光伝送システムの性能向上に寄与するところが大
きい。
と光ネットワーク図
ード構成図
合の光パス網図
構成図
構成図
構成図
構成図
的構成図
的構成図
体的構成図
体的構成図
ーチング動作の説明図
を示す説明図(1)
を示す説明図(2)
を示す説明図(3)
Claims (10)
- 【請求項1】 複数の局間光伝送路(波長多重あり)お
よび局内光伝送路(波長多重無し)を収容する光パスク
ロスコネクト装置において、 前記局間光伝送路毎に設けられ、該局間光伝送路から入
力された波長多重光信号を分波して第1の光パス群に振
り分ける波長分離手段と、 前記局内光伝送路毎に設けられ、該局内光伝送路から入
力された波長非多重光信号を前記第1の光パス群に中継
する局内信号入力手段と、 前記波長分離手段または前記局内信号入力手段から出力
された光信号を前記第1の光パス群を通じて入力し、こ
の光信号を所定の波長に変換して第2の光パス群に出力
するためにするために少なくともn(nは整数でかつ1
よりも大)波長単位に分割されたm(mは整数でかつ1
よりも大)個のルーチング手段と、 前記第2の光パス群を収容し、前記光信号を選択的に合
波する波長合流手段と、 前記第2の光パス群を収容し、前記光信号を選択的に中
継する局内信号出力手段とからなる光パスクロスコネク
ト装置。 - 【請求項2】 前記請求項1において、前記局内光伝送
路を伝送される光信号が波長多重されており、前記局内
信号入力手段と前記局内信号出力手段とは、波長多重光
信号を中継する光パスクロスコネクト装置。 - 【請求項3】 複数の局間光伝送路(波長多重あり)お
よび局内光伝送路(波長多重無し)を収容する光パスク
ロスコネクト装置において、 前記局間光伝送路毎に設けられ、該局間光伝送路から入
力された波長多重光信号を波長多重したままm個(mは
整数でかつ1よりも大)の第1の光パス群に分岐する光
分岐手段と、 前記局内光伝送路毎に設けられ、該局内光伝送路から入
力された波長非多重光信号を中継する局内信号入力手段
と、 前記光分岐手段と前記局内信号入力手段とから出力され
た光信号の中からあらかじめ割り当てられた波長範囲の
光信号を局内信号出力部および所望の波長に変換して第
2の光パス群に振り分ける少なくともn波長単位(nは
整数でかつ1よりも大)に分割されたm個(mは整数で
かつ1よりも大)のルーチング手段と、 前記第2の光パス群を収容し、光信号を選択的に合波す
る波長合流手段と、 前記第2の光パス群を収容し、光信号を選択的に中継す
る局内信号出力手段とからなる光パスクロスコネクト装
置。 - 【請求項4】 前記請求項3において、前記局内光伝送
路を伝送される光信号が波長多重されており、前記局内
信号入力手段と前記局内信号出力手段とは、波長多重光
信号を中継する光パスクロスコネクト装置。 - 【請求項5】 前記請求項1において、前記局内信号入
力手段が光空間スイッチからなり、ルーチング手段が光
空間スイッチと波長変換器とからなり、前記局内信号出
力手段が光空間スイッチからなる光パスクロスコネクト
装置。 - 【請求項6】 前記請求項2において、前記局内信号入
力手段が分波器と光空間スイッチとからなり、ルーチン
グ手段が光空間スイッチと波長変換器とからなり、局内
信号出力手段が光空間スイッチと波長変換器と合波器と
からなる光パスクロスコネクト装置。 - 【請求項7】 前記請求項3において、局内信号入力手
段が光空間スイッチからなり、前記ルーチング手段が分
波器と光空間スイッチと波長変換器と合波器とからな
り、前記局内信号出力手段が光空間スイッチからなる光
パスクロスコネクト装置。 - 【請求項8】 請求項4において、前記局内信号入力手
段が分波器と光空間スイッチとからなり、前記ルーチン
グ手段が分波器と光空間スイッチと波長変換器と合波器
とからなり、前記局内信号出力手段が光空間スイッチと
波長変換器と合波器とからなる光パスクロスコネクト装
置。 - 【請求項9】 請求項5乃至8記載の前記局内信号入力
手段および局内信号出力手段において、前記光空間スイ
ッチの入力または出力側に光電気変換器と電気光変換器
とで構成された再生器を有する光パスクロスコネクト装
置。 - 【請求項10】 請求項1乃至4記載の光パスクロスコ
ネクト装置を複数台用いて構築した光ネットワーク。
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